微機(jī)原理總復(fù)習(xí)-2014

微機(jī)原理總復(fù)習(xí)考試題型及分值分布一、選擇（16分，單選和多選都有，多選1個(gè)，多選題錯(cuò)選，漏選，多選均不得分）二、填空（20分）三、判斷改錯(cuò)（14分）四、制圖（10分）五、簡(jiǎn)答（20分）六、程序閱讀（20分）圖微型計(jì)算機(jī)的硬件組成（3）總線總線(Bus)，是計(jì)算機(jī)部件與部件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)墓猛ǖ?。它是一組能為計(jì)算機(jī)的多個(gè)部件服務(wù)的公共信息傳輸通路，能分時(shí)地發(fā)送與接收各部件的信息。微處理器、主存儲(chǔ)器和I/O接口之間通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線三組總線相連。通常將這三組總線統(tǒng)稱為系統(tǒng)總線(SystemBus)。數(shù)據(jù)總線用來傳送數(shù)據(jù)信息(包括二進(jìn)制代碼形式的指令)。從傳輸方向看，數(shù)據(jù)總線是雙向的，通常它和微處理器本身的位數(shù)(即字長(zhǎng))相一致。地址總線用來傳送地址信息。地址總線是單向的，地址總線的位數(shù)決定微處理器可以直接訪問的主存或I/O接口的地址范圍?？刂瓶偩€用來傳送控制信息。EU是執(zhí)行指令的部件，它從BIU的指令流隊(duì)列中取指令，發(fā)出相應(yīng)的控制命令序列，從而執(zhí)行指令。執(zhí)行指令中所需操作數(shù)地址由EU單元計(jì)算出16位偏移量部分送BIU，由BIU將其與段基址(段寄存器內(nèi)容)合成，最后形成一個(gè)20位的內(nèi)存單元物理地址。同時(shí)，BIU根據(jù)物理地址與內(nèi)存單元交換數(shù)據(jù)。此外，BIU也可根據(jù)EU請(qǐng)求與I/O接口電路交換數(shù)據(jù)。圖8086/8088寄存器結(jié)構(gòu)(a)通用寄存器組(c)指針和變址寄存器(b)段寄存器(d)指令指針和標(biāo)志位寄存器015代碼段寄存器數(shù)據(jù)段寄存器堆棧段寄存器附加段寄存器CSDSSSESAHALBHBLCHCLDHDLAXBXCXDX81507累加器基址寄存器計(jì)數(shù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器SPBPDISI015堆棧指針寄存器基址寄存器目的變址寄存器源變址寄存器015IPFLAGS指令指針寄存器標(biāo)志位寄存器6個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位OF(OverflowFlag)：溢出標(biāo)志位。SF(SignFlag)：符號(hào)標(biāo)志位。ZF(ZeroFlag)：全零標(biāo)志位。AF(AuxiliaryCarryFlag)：輔助進(jìn)位標(biāo)志位。PF(ParityFlag)：奇偶校驗(yàn)標(biāo)志位。CF(CarryFlag)：進(jìn)位標(biāo)志位。3個(gè)控制標(biāo)志位DF(DitectionFlag)：方向標(biāo)志位。IF(InterruptFlag)：中斷標(biāo)志位。TF(TrapFlag)：?jiǎn)尾綐?biāo)志位。8086存儲(chǔ)器分段尋址8086系統(tǒng)有20位地址線可尋址1MB字節(jié)的存儲(chǔ)空間，而8086為16位機(jī)，CPU內(nèi)部寄存器只有16位，可尋址216B=64KB。因此存儲(chǔ)器采用分段尋址的方式。

可以用三條規(guī)則代替下表，以便記憶，但是三條規(guī)則可以被超越數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)1、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)二進(jìn)制、壓縮BCD碼、沒有壓縮的BCD碼，ASCII碼等。2、字符數(shù)據(jù)字符編碼-----ASCII碼、GB2312、Unicode編碼等。8086CPU引腳功能8086CPU芯片采用40條引腳的雙列直插式封裝，外部引腳如圖2-12，包括16條數(shù)據(jù)線(外部數(shù)據(jù)總線)，20條地址線(外部地址總線)，5條狀態(tài)線，17條輸入/輸出控制線，加上控制信號(hào)，電源和地線，芯片所需的引腳比較多，由于制造工藝的限制，部分引腳采用了分時(shí)復(fù)用的方式，即一條引腳有一個(gè)以上的用途。8086/8088CPU有最小和最大兩種工作模式，兩種方式的選擇是由硬件設(shè)定的。與中斷有關(guān)的引腳，與最小最大組態(tài)有關(guān)的引腳，與總線操作有關(guān)的控制命令等，請(qǐng)自行總結(jié)歸類復(fù)習(xí)1.中斷向量中斷向量實(shí)際上就是中斷服務(wù)程序的入口地址每個(gè)中斷向量為4個(gè)字節(jié)，分別存放中斷服務(wù)程序的段地址和段內(nèi)偏移量?jī)蓚€(gè)高字節(jié)用于存放中斷服務(wù)程序的段地址兩個(gè)低字節(jié)用于存放中斷服務(wù)程序的偏移量在執(zhí)行INT指令時(shí)，CPU對(duì)斷點(diǎn)、狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)之后，將中斷指令中的中斷類型號(hào)乘上4，便為中斷向量表的入口地址。取出相繼的4個(gè)字節(jié)單元的內(nèi)容，即為中斷服務(wù)程序入口地址，并送入IP和CS，以完成中斷調(diào)用。2.中斷向量表存放中斷向量的存儲(chǔ)區(qū)稱為中斷向量表。各中斷向量在表中按中斷類型碼從0到255順序存放。可由中斷類型號(hào)計(jì)算出相應(yīng)的中斷向量在表中存放的位置，稱為中斷向量表地址，或稱為中斷向量指針。中斷類型號(hào)×4=中斷向量指針的低地址→（IP）中斷類型號(hào)×4+2=中斷向量指針的高地址→（CS）CPU響應(yīng)中斷時(shí)，只需要把中斷類型碼N左移2位（乘以4），即可得到中斷向量在中斷向量表中的對(duì)應(yīng)地址4N(該中斷向量所占4個(gè)字節(jié)單元的第一個(gè)字節(jié)單元的地址)，然后把由此地址開始的兩個(gè)低字節(jié)單元的內(nèi)容裝入IP寄存器：IP←(4N,4N+1)；再把兩個(gè)高字節(jié)單元的內(nèi)容裝入CS寄存器:CS←(4N+2,4N+3)。這就是使程序轉(zhuǎn)入中斷類型碼為N的中斷服務(wù)程序的控制過程。圖2-14的中斷向量表表示了中斷類型號(hào)、中斷向量及中斷向量指針之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，共分3個(gè)部分：專用中斷。保留中斷。用戶中斷。圖

微機(jī)中斷向量表2.中斷響應(yīng)

當(dāng)滿足上述條件時(shí)，CPU將進(jìn)入對(duì)外部中斷請(qǐng)求信號(hào)的響應(yīng)過程。對(duì)于INTR的響應(yīng)，就是CPU向外部接口發(fā)送信號(hào)，即從引腳上發(fā)送兩個(gè)負(fù)脈沖，見圖2-15：第一個(gè)負(fù)脈沖通知外設(shè)接口可以將中斷請(qǐng)求撤銷第二個(gè)負(fù)脈沖通知外設(shè)接口立即將中斷類型號(hào)送上數(shù)據(jù)總線。在每一個(gè)中斷響應(yīng)周期，CPU都輸出中斷響應(yīng)信號(hào)。在第1個(gè)中斷響應(yīng)周期，CPU使AD15～AD0浮空。在第2個(gè)中斷響應(yīng)周期，被響應(yīng)的外設(shè)(或接口芯片)，應(yīng)向數(shù)據(jù)總線輸送一個(gè)字節(jié)的中斷向量號(hào)，CPU把它讀入中斷類型號(hào)后，就可以在中斷向量表上找到該設(shè)備服務(wù)程序的入口地址，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。

在復(fù)位的時(shí)候，CS寄存器和IP分別初始化為0FFFFH和0。因此，8086在復(fù)位后執(zhí)行的第一條指令，在絕對(duì)地址為0FFFF0H的內(nèi)存單元。在正常情況下，從0FFFF0H單元開始，存放一條段交叉JMP指令，以轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)程序的實(shí)際開始處。

存儲(chǔ)器的連接在CPU對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫操作時(shí)，首先在地址總線上給出地址信號(hào)，然后發(fā)出相應(yīng)的讀寫控制信號(hào)，最后才能在數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所以CPU與存儲(chǔ)器的連接包括地址線、數(shù)據(jù)線和控制線的連接3部分。在連接時(shí)要考慮以下幾個(gè)問題。CPU總線的負(fù)載能力。CPU的時(shí)序和存儲(chǔ)器存取速度之間的配合。存儲(chǔ)器的地址分配和片選。控制信號(hào)的選擇。存儲(chǔ)器的擴(kuò)展技術(shù)1.存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展由于單個(gè)存儲(chǔ)芯片的容量是有限的，一個(gè)存儲(chǔ)器往往要由一定數(shù)量的芯片構(gòu)成，首先必須知道所用存儲(chǔ)芯片的總數(shù)量。根據(jù)存儲(chǔ)器所要求的容最和我們選定的存儲(chǔ)芯片的容量，就可以計(jì)算出總的芯片數(shù)。即：總片數(shù)=總?cè)萘?單個(gè)芯片容量方式：位擴(kuò)展。字?jǐn)U展。字和位同時(shí)擴(kuò)展。存儲(chǔ)器的地址連接一個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)通常由許多存儲(chǔ)器芯片組成，對(duì)存儲(chǔ)器的尋址必須有兩個(gè)部分。通常是將低位地址線連到所有的存儲(chǔ)器芯片，實(shí)現(xiàn)片內(nèi)尋址。將高位地址線通過譯碼器或線性組合后輸出作為芯片的片選信號(hào)，實(shí)現(xiàn)片間尋址。由地址線的連接決定存儲(chǔ)器的地址分配，下面分別敘述3種存儲(chǔ)器的地址選擇方法。線性選擇方式。全譯碼選擇方式。部分譯碼選擇方式。以上三種方式要熟悉，相關(guān)的例題和習(xí)題要掌握。8086指令的操作數(shù)尋址方式

8086機(jī)器指令有零個(gè)或多個(gè)操作數(shù)。某些操作數(shù)是顯式規(guī)定的，有的是指令中隱含的。一個(gè)操作數(shù)能定位在以下之一中：

(1)指令（立即數(shù)）；

(2)寄存器；

(3)存儲(chǔ)單元；

(4)I/O端口。

立即尋址(ImmediateAddressing)操作數(shù)就包含在指令中，這種規(guī)定操作數(shù)的方式，稱為立即尋址。指令中的操作數(shù)稱為立即數(shù)。2.

寄存器尋址(RegisterAddressing)

若操作數(shù)在某一寄存器中，這種尋址方式就稱為寄存器尋址。

3.

直接尋址(DirectAddressing)

在這種尋址方式中，指令的操作數(shù)字段不是操作數(shù)本身，而是操作數(shù)所在的地址，它是把地址所指的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容送至累加器AL，。由于在這種尋址方式中，指令中包含操作數(shù)的直接地址，故稱為直接尋址。

4.寄存器間接尋址(RegisterIndirectAddressing)

這種尋址方式與寄存器尋址方式不同，它不是把寄存器BL中的內(nèi)容作為操作數(shù)送AL，而是把中的內(nèi)容作為操作數(shù)的地址，把此地址所指的內(nèi)存單元的內(nèi)容送AL。在這種尋址方式，操作數(shù)的地址并不直接在指令中，而是在某一個(gè)寄存器中，故稱為間接尋址。5寄存器相對(duì)尋址寄存器相對(duì)尋址方式（RegisterRelativeAddressing）的操作數(shù)的有效地址是一個(gè)基址或變址寄存器的內(nèi)容與指令中指定的8位或16位位移量(Displacement）之和。寄存器相對(duì)尋址方式與寄存器間接尋址相似，主要區(qū)別是前者在有效地址上要加一個(gè)位移量。如：MOVBX,COUNT[SI]MOVBX，[COUNT+SI]6基址加變址尋址基址加變址尋址（BasedIndexedAddressing）方式，操作數(shù)的有效地址是一個(gè)基址寄存器（BX或BP）和一個(gè)變址寄存器（SI或DI）的內(nèi)容之和，兩個(gè)寄存器均由指令指定。

如：MOVAX，[BX][SI]MOVAX,[BX+SI]7相對(duì)基址變址尋址相對(duì)基址變址尋址（RelativeBasedIndexedAddressing）方式的操作數(shù)的有效地址是一個(gè)基址寄存器和一個(gè)變址寄存器的內(nèi)容，再加上指令中指定的8位或16位位移量之和。如：MOVAX,MASK[BX][SI]MOVAX，[MASK+BX+SI]MOVAX,200H[BX+SI]MOVAX,MASK[BX+SI]

第三章和第四章，涉及匯編程序設(shè)計(jì)，從本學(xué)期開始，我們將通過考試導(dǎo)向的方式敦促同學(xué)們重視實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們一定要真正弄懂實(shí)驗(yàn)中的匯編程序。CPU與外設(shè)數(shù)據(jù)傳送的方式 當(dāng)CPU與外設(shè)進(jìn)行信息（數(shù)據(jù)、狀態(tài)信號(hào)和控制命令）傳送時(shí)，為了保證傳送的可靠性和提高工作效率，有幾種不同的傳送方式。程序控制傳送方式

CPU與I/O設(shè)備的工作往往是異步的，很難保證，當(dāng)CPU執(zhí)行輸入操作時(shí)，外設(shè)已把要輸入的信息準(zhǔn)備好了；而當(dāng)CPU執(zhí)行輸出時(shí)，外設(shè)的寄存器（用于存放CPU輸出數(shù)據(jù)的寄存器）一定是空的。所以，通常在程序控制下的傳送方式，在傳送前，必須要查詢外設(shè)的狀態(tài)，當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備就緒了才傳送；若未準(zhǔn)備好，則CPU等待。 所以，接口部分除了數(shù)據(jù)傳送的端口以外，還必須有傳送狀態(tài)信號(hào)的端口。程序中斷傳送方式 在上述的查詢傳送方式中，CPU要不斷地詢問外設(shè)，當(dāng)外設(shè)沒有準(zhǔn)備好時(shí)，CPU要等待，不能干別的操作，這樣就浪費(fèi)了CPU的時(shí)間。而且許多外設(shè)的速度是較低的，如鍵盤、打印機(jī)等，它們輸入或輸出一個(gè)數(shù)據(jù)的速度是很慢的，在這個(gè)過程中，CPU可以執(zhí)行大量的指令。為了提高CPU的效率，可采用中斷的傳送方式。 即當(dāng)CPU需要輸入或輸出時(shí)，若外設(shè)的輸入數(shù)據(jù)已存入寄存器；在輸出時(shí)，若外設(shè)已把上一個(gè)數(shù)據(jù)輸出，輸出寄存器已空，這時(shí)由外設(shè)向CPU發(fā)出中斷申請(qǐng)，CPU就暫停原來執(zhí)行的程序(即實(shí)現(xiàn)中斷)，轉(zhuǎn)去執(zhí)行輸入或輸出操作(中斷服務(wù))，待輸入輸出操作完成后即返回，CPU再繼續(xù)執(zhí)行原來的程序。這樣就可以大大地提高CPU的效率，而且有了中斷的概念，允許CPU與外設(shè)(甚至多個(gè)外設(shè))同時(shí)工作。直接數(shù)據(jù)通道傳送(DMA)方式 中斷傳送仍然是由CPU通過程序來傳送的，每次要保護(hù)斷點(diǎn)、保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)需用多條指令，每條指令要有取指和執(zhí)行時(shí)間。這對(duì)于一個(gè)高速I/O設(shè)備，以及成組交換數(shù)據(jù)的情況，例如磁盤與內(nèi)存間的信息交換，就顯得速度太慢了。8.2可編程并行接口芯片8255A8255A有24個(gè)輸入/輸出引腳，這些引腳可以分為2組進(jìn)行控制，也可以定義為3個(gè)并行的數(shù)據(jù)端口，作為數(shù)據(jù)輸入/輸出端口時(shí)，可以通過編程設(shè)置為3種不同的工作方式。圖8-58255A芯片引腳及功能圖（a）8255A引腳圖（b）8255A功能示意圖

8255的3個(gè)8位的數(shù)據(jù)端口分別稱為A口、B口和C口，共24個(gè)I/O引腳，各端口共有3種輸入輸出工作方式，分別是：基本輸入/輸出方式（A/B/C口）、選通輸入或選通輸出方式（A/B口）和雙向選通工作方式（A口）。根據(jù)內(nèi)部控制邏輯，這3個(gè)數(shù)據(jù)端口又可以被分為兩組：A組和B組。(1)3個(gè)數(shù)據(jù)端口A，B，C。

A口：是一個(gè)獨(dú)立的8位I/O口，它的內(nèi)部有對(duì)數(shù)據(jù)輸入/輸出的鎖存功能。

B口：也是一個(gè)獨(dú)立的8位I/O口，僅對(duì)輸出數(shù)據(jù)的鎖存功能

C口：可以看作是一個(gè)獨(dú)立的8位I/O口；也可以看作是兩個(gè)獨(dú)立的4位I/O口。也是僅對(duì)輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存

A口：是一個(gè)獨(dú)立的8位I/O口，它的內(nèi)部有對(duì)數(shù)據(jù)輸入/輸出的鎖存功能。

(2)A組和B組的控制電路。這是兩組根據(jù)CPU命令控制8255A工作方式的電路，這些控制電路內(nèi)部設(shè)有控制寄存器，可以根據(jù)CPU送來的編程命令來控制8255A的工作方式，也可以根據(jù)編程命令來對(duì)C口的指定位進(jìn)行置/復(fù)位的操作。

A組控制電路用來控制A口及C口的高4位；

B組控制電路用來控制B口及C口的低4位。

(3)數(shù)據(jù)總線緩沖器。它是8位的雙向的三態(tài)緩沖器。作為8255A與系統(tǒng)總線連接的界面，輸入/輸出的數(shù)據(jù)，CPU的編程命令以及外設(shè)通過8255A傳送的工作狀態(tài)等信息，都是通過它來傳輸?shù)?。A口：是一個(gè)獨(dú)立的8位I/O口，它的內(nèi)部有對(duì)數(shù)據(jù)輸入/輸出的鎖存功能。(4)讀/寫控制邏輯讀/寫控制邏輯電路負(fù)責(zé)管理8255A的數(shù)據(jù)傳輸過程。它接收片選信號(hào)CS#及系統(tǒng)讀信號(hào)RD#、寫信號(hào)WR#、復(fù)位信號(hào)RESET，還有來自系統(tǒng)地址總線的口地址選擇信號(hào)A0和A1。8255A內(nèi)部共有4個(gè)端口：A口，B口，C口和控制口，A0和A1兩個(gè)引腳信號(hào)的不同組合可以選中不同的端口。

CS#、RD#、WR#、A1和A0這幾個(gè)信號(hào)的組合決定了8255A的所有具體操作，如表8-1所示。表8-18255A的操作功能表CS#RD#WR#A1A0操作數(shù)據(jù)傳送方式00100讀A口A口數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)總線00101讀B口B口數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)總線00